Экологическая ниша и межвидовая конкуренция

В 1934 году русский эколог Г. Гаузе сформулировал «принцип конкурентного исключения», согласно которому «два вида, предъявляющие совершенно одинаковые требования к среде, не могут сосуществовать в течение неопределенно долгого времени, в конечном итоге один вид будет вытеснен другим».

Гаузе проводил эксперименты с двумя видами инфузорий, которые при содержании поодиночке существовали неограниченно долго, но при выращивании совместно, даже при избытке корма, один вид (всегда один и тот же) быстро исчезал. Поскольку оба вида инфузорий хищниками не являлись, можно предположить, что вытеснение одного вида другим происходило в результате токсичного воздействия метаболитов вида-победителя на вида-побежденного.

Таким образом, Гаузе впервые показал, что экологическая ниша вида тесно связана с его конкуренцией с другими видами.

Аналогичные опыты проведены с личинками двух видов жучков (мучных червей), выращиваемых при различных комбинациях температуры и влажности. При одних условиях среды в конкуренции побеждал один вид, при других – другой; однако никогда оба вида не сосуществовали продолжительное время вместе.

Очевидно, виды, находящиеся между собой в состоянии конкуренции, предъявляют одинаковые или очень близкие условия к среде, т.е. занимают одну или очень близкие экологические ниши. К ним, например, относятся виды одной гильдии.

Конкуренцию за два фактора можно выразить графически, если на графике отложить квадраты, стороны которых соответствуют диапазонам толерантности к этим факторам или диапазонами, в которых скорость роста популяции положительна. Область перекрывания этих квадратов будет соответсовать границам факторам среды, где возможно совместное существование видов и где имеет место межвидовая конкуренция. Чем больше площадь перекрывания двух квадратов, тем интенсивнее внутривидовая конкуренция.

Рассмотрим конкуренцию двух видов птиц за пищевые ресурсы. Допустим, что эти всеядные виды питаются пищевыми частичками, размеры которых изменяются в широком диапазоне. Его верхний предел ограничен анатомическими особенностями ротового аппарата, например, углом раскрытия клюва и диаметром ротового отверстия. Нижний предел ограничен энергетическими затратами на питание, поскольку питаться очень мелкими объектами невыгодно, так как это приводит к значительной затрате времени. Очевидно, для каждого вида существует оптимальный размер пищевых частиц, который обеспечивает поступление максимального количества энергии в единицу времени.

Однако в среде, где пищи мало, например, при высокой плотности популяции, т.е. интенсификации вутривидовой конкуренции, организм не может позволить себе игнорировать пищевые объекты неоптимальных размеров. В этих условиях ширина ниши будет расширяться.

Если одни и те же пищевые ресурсы будут потреблять разные виды, то они будут конкурировать между собой. В этом случае наблюдается сужение диапазонов потребляемых частиц и расхождение оптимальных размеров поедаемых частиц. Это приводит к снижению межвидовой конкуренции.

Дата добавления: 2014-01-07